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摘要:本发明公开了一种基于D‑StrongSORT的多目标水漂垃圾跟踪方法。涉及图像识别和跟踪技术领域。本发明结合了外观模型和运动模型的D‑StrongSORT多目标跟踪算法以实现水漂垃圾的跟踪,将上一个检测结果视频作为输入,通过计算运动特征和外观特征,将前一位置状态与后一位置状态关联,能够很好的实现目标位置的预测和跟踪,D‑StrongSORT采用DIOU代替IOU,以减少跟踪目标的ID切换次数,采用自适应卡尔曼滤波,减少了运动模型的误差累计,且在外观模型建立时,使用新的特征更新策略来匹配跟踪目标的外观特征,通过设计自适应加权代价矩阵计算,实现更好的运动模型和外观模型关联匹配。
主权项:1.一种基于D-StrongSORT的多目标水漂垃圾跟踪方法,其特征在于,包括以下内容:为更好的匹配跟踪结果,在多目标跟踪模型D-StrongSORT跟踪匹配过程中同时使用外观信息和运动信息,构建了运动模型和外观模型的代价关联模式,运动模型首先使用增强相关系数(EnhancedCorrelationCoefficient,ECC)算法对相机进行补偿,以减少因相机抖动而造成的噪声尺度过大的问题,然后使用自适应卡尔曼滤波来预测目标的未来位置,与检测后的位置进行关联,计算出目标的运动关联代价;外观模型使用ResNeSt50来提取到更多的目标外观特征,使用指数移动平均(ExponentialMovingAverage,EMA)特征更新策略,加快匹配速度,减少匹配时间,最后根据检测结果,计算出目标的外观代价,将外观代价和运动代价进行加权融合,输出匹配结果;外观模型:D-StrongSORT采用EMA特征更新策略,取代直接从特征库中匹配的方式,同时使用更强大的表观特征提取器BoT(BagofTricks)代替简单的CNN网络,以ResNeSt50作为主干并在DukeMTMC-reID数据集上进行预训练,以提取更多的外观特征;EMA算法的核心思想是利用指数衰减来平滑历史数据,在优化算法中,EMA主要利用调整参数的更新速度,使其更加适应当前数据的变化趋势; 其中,表示当前时间步,是平滑因子,控制了历史数据对当前EMA值得影响程度, 是当前数据值,是上一个时间步的EMA值;通过不断迭代计算,EMA可以对历史数 据进行平滑,并且能更快地适应新的数据变化; 运动模型:D-StrongSORT在继承StrongSORT框架的基础上,引入了噪声尺度自适应卡尔曼(NoiseScaleAdaptiveKalman,NSA-Kalman)算法和ECC算法,该算法通过自动调节卡尔曼滤波算法中的数值参数,如测量噪声与预测噪声的协方差矩阵,以适应不同的环境条件,这种自适应调节机制使得滤波算法在动态环境下的适用性更强,能够更准确地处理实时变化的数据;在StrongSORT算法中,NSA-Kalman算法和ECC算法相互配合,构建了一个综合的运动模型,在目标跟踪的过程中,首先利用NSA-Kalman算法进行目标位置的预测和状态更新,然后通过ECC算法对目标的外观进行校准,最终实现对目标的准确跟踪。
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百度查询: 甘肃省水利科学研究院(甘肃省灌溉试验培训中心牌子) 兰州交通大学 一种基于D-StrongSORT的多目标水漂垃圾跟踪方法
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